3. Моделювання як метод вирішення прикладних завдань
Під моделлю розуміється деякий уявний образ реального об'єкту (системи), що відображає істотні властивості об'єкту і замінює його в процесі рішення задачі.
Розрізняють моделі матеріальні (натурні) і ідеальні (абстрактні). Матеріальні моделі грунтуються на чомусь об'єктивному, що існує незалежно від людської свідомості (яких-небудь тілах або процесах). Їх ділять на фізичні (наприклад авто- і авіамоделі) і аналогові, засновані на процесах, аналогічних в якомусь відношенні тому що вивчається (наприклад, процеси в електричних колах є аналогічними багатьом механічним, хімічним, біологічним і навіть соціальним процесам і можуть бути використані для їх моделювання).
Ідеальні моделі, нерозривним чином пов'язані з людським мисленням, уявою, сприйняттям. Серед ідеальних моделей можна виділити інтуїтивні моделі, до яких відносяться, наприклад, витвори мистецтва, - живопис, скульптура, література, театр і так далі, але єдиного підходу до класифікації решти видів ідеальних моделей немає.
В прикладних областях розрізняють наступні види абстрактних моделей:
I. традиційне математичне моделювання без якої-небудь прив'язки до технічних засобів інформатики;
II. інформаційні моделі і моделювання, що мають застосування в інформаційних системах;
III. вербальні (тобто словесні, текстові) мовні моделі;
IV. інформаційні (комп'ютерні) технології, які діляться на:
а) на інструментальне використання базових універсальних програмних засобів (текстових редакторів, СУБД, табличних процесорів, телекомунікаційних пакетів);
б) на комп'ютерне моделювання, яким є
- обчислювальне (імітаційне) моделювання;
- «візуалізація явищі і процесів» (графічне моделювання);
- «високі» технології, що розуміються як спеціалізовані прикладні технології, що використовують комп'ютер (як правило, в режимі реального часу) у поєднанні з вимірювальною апаратурою, датчиками, сенсорами і т.д.
Межа між вербальними, математичними і інформаційними моделями може бути проведена умовно; цілком можливо вважати інформаційні моделі підкласом математичних моделей. .
Продуктивнішим представляється такий підхід до класифікації ідеальних моделей, при якому розрізняють наступні.
1. Вербальні (текстові) моделі. Ці моделі використовують послідовності речень на формалізованих діалектах природної мови для опису тієї або іншої області дійсності (прикладами такого роду моделей є міліційний протокол, правила дорожнього руху, справжній підручник).
2. Математичні моделі - дуже широкий клас знакових моделей (заснованих на формальних мовах над кінцевими алфавітами), що широко використовують ті або інші математичні методи. Наприклад, математичні співвідношення, що дозволяють розрахувати оптимальний план.
3. Інформаційні моделі - клас знакових моделей, що описують інформаційні процеси (виникнення, передачу, перетворення і використання інформації) в різних системах.
Математична модель досліджуваного процесу або явища на певній стадії дослідження перетворюється в комп'ютерну (обчислювальну) модель, яка потім перетворюється на алгоритм і комп'ютерну програму.
Основні поняття інформаційного моделювання
Екземпляром - це представлення предмету реального світу за допомогою деякого набору його характеристик, суттєвих для вирішення даного інформаційного завдання. Екземпляр служить контекстом побудови інформаційної моделі. Безліч екземплярів, що мають одні і ті ж характеристики і що підкоряються одним і тим же правилам, називають об'єктом.
Таким чином, об'єкт є абстракція предметів реального світу, що об'єднуються загальними характеристиками і поведінкою.
Інформаційна модель якої-небудь реальної системи складається з об'єктів. Кожен об'єкт в моделі має бути забезпечений унікальним і значимим ім'ям (а також ідентифікатором, ключем, що служить, для вказівки цього об'єкту, зв'язку його з іншими об'єктами моделі). Таким чином, позначення, найменування об'єкту - це елементарна процедура, яка лежить в основі інформаційног...
